خصائص بنيسيليوم أقحوان ، التصنيف ، التشكل ، الموائل

البنسيليوم أقحوان هذا النوع من الفطريات هو الأكثر استخدامًا في إنتاج البنسلين. هذا النوع هو داخل الجنس البنسيليوم عائلة Aspergilliaceae من Ascomycota.

ويتميز كونه الفطريات الخيطية ، مع خيوط الحاجز. عندما نمت في المختبر ، مستعمراتها تنمو بسرعة. لديهم مظهر مخملي للقطن ولون أخضر مزرق.

مؤشر

• 1 الخصائص العامة
• 2 السلالات والتصنيف
  • 2.1 مرادف
  • 2.2 القيد الحالي
• 3 التشكل
• 4 الموئل
• 5 التكاثر
  • 5.1 التكاثر اللاجنسي
  • 5.2 التكاثر الجنسي
• 6 وسائل الإعلام الثقافية
• 7 بنسلين
• 8 المراجع

الخصائص العامة

P. chrysogenum وهو نوع من البلعوم. إنها قادرة على تحلل المواد العضوية لإنتاج مركبات الكربون البسيطة التي تستخدمها في طعامها.

النوع موجود في كل مكان (يمكن العثور عليه في أي مكان) ومن الشائع العثور عليه في الأماكن المغلقة أو التربة أو المرتبطة بالنباتات. ينمو أيضًا على الخبز وتكون جراثيمه شائعة في الغبار.

جراثيم P. chrysogenum يمكنهم توليد الحساسية التنفسية وردود الفعل الجلدية. يمكن أن تنتج أيضًا أنواعًا مختلفة من السموم التي تؤثر على البشر.

إنتاج البنسلين

الاستخدام الأكثر شهرة لهذا النوع هو إنتاج البنسلين. تم اكتشاف هذه المضادات الحيوية لأول مرة بواسطة ألكساندر فليمنج في عام 1928 ، على الرغم من أنه حددها من حيث المبدأ على أنها P. rubrum.

على الرغم من أن هناك أنواع أخرى من البنسيليوم قادرة على إنتاج البنسلين, P. chrysogenum هذا هو الأكثر شيوعا. الاستخدام المفضل في الصناعة الدوائية يرجع إلى ارتفاع إنتاجها من المضادات الحيوية.

استنساخ

تتكاثر بدون تزاوج جنسيًا من خلال الكونيديا (الجراثيم اللاجنسيّة) التي تحدث في البطيخ. هذه هي منتصب ورقيقة الجدران ، مع القليل من phialides (الخلايا التي تنتج conidia).

يحدث التكاثر الجنسي من خلال ascospores (جراثيم جنسية). ويتم إنتاج هذه في أسكوس سميكة الجدران (الهيئات الاثمار).

يتم إنتاج أسكوسبوريس (جراثيم جنسية) في أسكوس (الأجسام المثمرة). هذه هي cleistothecium (مدورة) ولها جدران الصلبة.

إنتاج المستقلبات الثانوية

الأيضات الثانوية هي مركبات عضوية تنتجها الكائنات الحية التي لا تتدخل مباشرة في عملية الأيض. في حالة الفطريات ، تساعد هذه المركبات في تحديد هويتها. 

P. chrysogenum ويتميز بانتاج الروكوفورتينا C والميليغرينا والبنسلين. هذا المزيج من المركبات يسهل التعرف عليها في المختبر. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج الفطريات المستقلبات الثانوية الملونة الأخرى. الزانثوكسيلين هو سبب اللون الأصفر لنضاح نموذجي من الأنواع.

من ناحية أخرى ، يمكن أن تنتج الأفلاتوكسينات ، وهي السموم الفطرية الضارة للبشر. هذه السموم تهاجم نظام الكبد ويمكن أن تؤدي إلى تليف الكبد وسرطان الكبد. جراثيم الفطريات تلوث الأطعمة المختلفة التي يمكن أن تسبب هذا المرض عند بلعها.

تغذية

هذا النوع هو البلعوم. لديها القدرة على إنتاج أنزيمات هضمية يتم إطلاقها على المادة العضوية. هذه الانزيمات تتحلل من الركيزة ، وتحطيم مركبات الكربون المعقدة.

بعد ذلك ، يتم إطلاق أبسط المركبات ويمكن امتصاصها بواسطة الواصلة. تتراكم المواد الغذائية التي لا تستهلك ، كما الجليكوجين.

التطابق والتصنيف

وقد وصف تشارلز ثوم P. ​​chrysogenum لأول مرة في عام 1910. الأنواع لها مرادف (أسماء مختلفة لنفس النوع)..

دراسة المترادفات

حدد فليمينغ في عام 1929 الأنواع المنتجة للبنسلين P. rubrum, بسبب وجود مستعمرة حمراء. في وقت لاحق ، تم تعيين الأنواع تحت اسم P. notatum.

في عام 1949 أشار علماء الفطريات رابير وتوم إلى ذلك P. notatum مرادف P. chrysogenum. في عام 1975 ، تم إجراء مراجعة لمجموعة الأنواع ذات الصلة P. chrysogenum وتم اقتراح أربعة عشر مرادفًا لهذا الاسم.

يرتبط عدد كبير من المرادفات لهذا النوع بصعوبة إنشاء شخصيات تشخيصية. لقد تم تقدير أن الاختلافات في وسط الثقافة تؤثر على بعض الخصائص. وقد أدى ذلك إلى تحديد خاطئ للتصنيف.

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه بالنسبة لمبدأ الأولوية (نشر الاسم الأول) ، فإن اسم أقدم تصنيف هو P. griseoroseum, نشرت في عام 1901. ومع ذلك, P. chrysogenum يبقى كاسم محفوظ للاستخدام الواسع.

حاليا ، أكثر الشخصيات دقة لتحديد الأنواع هي إنتاج الأيضات الثانوية. وجود roquefortina C ، البنسلين و meleagrina ، يضمن التحديد الصحيح.

القيد الحالي

P. chrysogenum مقيد بالقسم Chrysogena من الجنس البنسيليوم. يقع هذا الجنس في عائلة Aspergilliaceae من أجل Eurotiales de los Ascomycota.

يتميز قسم كريسوجينا بوجود التيرتيكلادوس وأربعة verticilados conidiophores. ال phialides صغيرة والمستعمرات بشكل عام مخملي. أنواع هذه المجموعة تتسامح مع الملوحة وتقريباً جميعها تنتج البنسلين.

وقد تم الإبلاغ عن 13 نوعا لهذا القسم ، ويجري P. chrysogenum نوع النوع. هذا القسم عبارة عن مجموعة أحادية اللون وشقيق لقسم الروكفورتروم.

مورفولوجيا

تقدم هذه الفطريات mycelia الخيطية. الواصلة مفصولة ، وهي سمة من أشكال Ascomycota.

conidiophores هي terverticilados (مع تداعيات وفيرة). هذه هي جدران رقيقة وسلسة ، وقياس 250-500 ميكرون.

تحتوي metullas (فروع conidiophore) على جدران ناعمة والمبيدات phialides ampuliform (على شكل زجاجة) ، وغالبًا ما تكون ذات جدران سميكة.

و conidia هي subglobose إلى بيضاوي الشكل ، قطرها 2.5 - 3.5 ميكرون والجدران الملساء عندما لوحظ مع المجهر الضوئي. في مجهر الإلكترون المسح ، يتم تثبت الجدران.

موطن

P. chrysogenum إنه عالمي. تم العثور على الأنواع المتنامية في المياه البحرية ، وكذلك في تربة الغابات الطبيعية في المناطق المعتدلة أو المدارية.

وهو نوع من أنواع mesophilic يمكن أن ينمو ما بين 5 - 37 درجة مئوية ، مع أقصى درجة عند 23 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، فهو زيروفيلوس ، لذلك يمكن أن يتطور في البيئات الجافة. من ناحية أخرى ، فمن المتسامح الملوحة.

بسبب القدرة على النمو في ظروف بيئية متنوعة ، من الشائع العثور عليها في الأماكن الداخلية. تم العثور عليها في أنظمة تكييف الهواء والثلاجات والمراحيض ، وغيرها.

وهي فطريات متكررة كممرض لأشجار الفاكهة مثل الخوخ والتين والحمضيات والجوافة. أيضا ، يمكن أن تلوث الحبوب واللحوم. ينمو أيضًا على الأطعمة المصنعة مثل الخبز والبسكويت.

استنساخ

في P. chrysogenum هناك غلبة التكاثر اللاجنسي. في أكثر من 100 عام من دراسة الفطريات ، لم يثبت التكاثر الجنسي في الأنواع حتى عام 2013.

التكاثر اللاجنسي

يحدث هذا من خلال إنتاج conidia في conidiophores. ويرتبط تكوين conidia مع تمايز الخلايا التناسلية المتخصصة (phialides).

يبدأ إنتاج الكونيديا عندما تتوقف الواصلة الخضرية عن نموها وتتشكل الحاجز. ثم ، تبدأ هذه المنطقة في الانتفاخ وتشكلت سلسلة من الفروع. تختلف الخلية القميية للفروع في الفيليد الذي يبدأ في الانقسام عن طريق الانقسام الخيطي لتؤدي إلى كونديا.

وتنتشر أساسا conidia بواسطة الرياح. عندما تصل الكائنات المصلبة إلى بيئة مواتية ، فإنها تنبت وتؤدي إلى الجسم النباتي للفطريات..

التكاثر الجنسي

دراسة المرحلة الجنسية في P. chrysogenum لم يكن الأمر سهلاً ، لأن وسائط الثقافة المستخدمة في المختبر لا تشجع على تطوير الهياكل الجنسية.

في عام 2013 نجحت عالمة الفطريات الألمانية جوليا بوم والمتعاونون معها في تحفيز التكاثر الجنسي في النوع. لهذا ، وضعوا سباقين مختلفين على أجار جنبا إلى جنب مع دقيق الشوفان. تعرضت الكبسولات للظلام عند درجة حرارة تتراوح بين 15 درجة مئوية إلى 27 درجة مئوية.

بعد فترة حضانة ما بين خمسة أسابيع إلى ثلاثة أشهر ، لوحظ تشكيل cleistoceci (مغلق ascos مدورة). تشكلت هذه الهياكل في منطقة الاتصال بين السباقين.

هذه التجربة أظهرت أن في P. chrysogenum التكاثر الجنسي غير متجانسة. من الضروري أن تنتج أسكوجونيوم (بنية أنثوية) وأنتيريتيوم (بنية ذكور) من عرقين مختلفين.

بعد تكوين أسكونيوم وانثريديوم ، تنفجر السيتوبلازم (plasmogamy) ثم تندمج النوى (cariogamy). تدخل هذه الخلية الانقسام الاختزالي وتؤدي إلى الأسكسبورات (الجراثيم الجنسية).

وسائل الإعلام الثقافية

المستعمرات في وسائل الإعلام الثقافة تنمو بسرعة كبيرة. فهي مخملية إلى القطن في المظهر ، مع ميليسيا بيضاء على الهامش. المستعمرات خضراء زرقاء وتنتج إفرازات صفراء غنية ومشرقة. 

رائحة الفواكه موجودة في المستعمرات ، على غرار الأناناس. ومع ذلك ، في بعض السلالات لا رائحة ملحوظ جدا.

بنسلين

البنسلين هو أول مضاد حيوي يستخدم بنجاح في الطب. تم اكتشاف هذا عن طريق الصدفة من قبل عالم الفلك السويدي ألكسندر فليمنج في عام 1928.

كان الباحث يجري تجربة مع بكتيريا الجنس المكورات العنقودية وتلوث المتوسطة الثقافة مع الفطريات. لاحظ فليمنغ أن البكتيريا لم تنمو في الموقع الذي تطورت فيه الفطريات.

البنسلين عبارة عن مضادات حيوية بيتا لاكتام ويتم تصنيف المضادات الحيوية ذات الأصل الطبيعي في عدة أنواع وفقًا لتركيبها الكيميائي. هذه تعمل بشكل رئيسي على البكتيريا إيجابية الجرام التي تهاجم جدارها الخلوي المكونة بشكل أساسي من الببتيدوغليكان.

هناك عدة أنواع من البنسيليوم قادرة على إنتاج البنسلين ، ولكن P. chrysogenum هذا هو واحد مع أعلى إنتاجية. تم إنتاج أول بنسلين تجاري في عام 1941 ، وفي عام 1943 تم إنتاجه على نطاق واسع.

البنسلينات الطبيعية ليست فعالة ضد بعض البكتيريا التي تنتج انزيم البنسلين. هذا الانزيم لديه القدرة على تدمير التركيب الكيميائي للبنسلين وغير نشط.

ومع ذلك ، فقد كان من الممكن إنتاج البنسلين شبه الاصطناعية عن طريق تغيير تكوين مرق حيث البنسيليوم. هذه لها ميزة أنها مقاومة للبنسلين ، وبالتالي أكثر فعالية ضد بعض مسببات الأمراض.

مراجع

1. Böhm J، B Hoff، C O'Gorman، S Wolfer، V Klix، D Binger، I Zadra، H Kürnsteiner، S Pöggoler، P Dyer and U Kück (2013) تطوير السلالة الجنسية للتكاثر والتزاوج في البنسلين إنتاج الفطريات البنسيليوم أقحوان. PNAS 110: 1476-1481.
2. Houbraken و RA Samson (2011) Phylogeny of البنسيليوم وفصل داء المشعرات إلى ثلاث عائلات. دراسات في علم الفطريات 70: 1-51.
3. Henk DA و CE Eagle و K Brown و MA Van den Berg و PS Dyer و SW Peterson و MC Fisher (2011) Speciation على الرغم من التوزيعات العالمية المتداخلة في البنسيليوم أقحوان: علم الوراثة السكانية للفطر المحظوظ الكسندر فليمنغ. البيئة الجزيئية 20: 4288-4301.
4. Kozakiewicz Z، JC Frisvad، DL Hawksworth، JI Pitt، RA Samson، AC Stolk (1992) Proposals for nomina specifica presanda and rejicienda in الرشاشيات و البنسيليوم (الفطريات). Taxon 41: 109-113.
5. Ledermann W (2006) تاريخ البنسلين وصنعه في شيلي. القس تشيل. إصابة. 23: 172-176.
6. Roncal، T and U Ugalde (2003) Conidiation induction in البنسيليوم. البحث في علم الأحياء الدقيقة. 154: 539-546.